java基礎30問

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Java基礎知識30問 1. 物件導向和面向過程的區別面向過程

優點： 效能比物件導向高，因為類調用時需要執行個體化，開銷比較大，比較消耗資源;比如單片機、嵌入式開發、Linux/Unix等一般採用面向過程開發，效能是最重要的因素。

缺點： 沒有物件導向易維護、易複用、易擴充

物件導向

優點： 易維護、易複用、易擴充，由於物件導向有封裝、繼承、多態性的特性，可以設計出低耦合的系統，使系統更加靈活、更加易於維護

缺點： 效能比面向過程低

2. Java語言有哪些特點？

1. 簡單易學；

2. 物件導向（封裝，繼承，多態）；

3. 平台無關性（Java虛擬機器實現平台無關性）；

4. 可靠性；

5. 安全性；

6. 支援多線程（C++語言沒有內建的多線程機制，因此必須叫用作業系統的多線程功能來進行多線程程式設計，而Java語言卻提供了多線程支援）；

7. 支援網路編程並且很方便（Java語言誕生本身就是為簡化網路編程設計的，因此Java語言不僅支援網路編程而且很方便）；

8. 編譯與解釋並存；

3. 什麼是JDK?什麼是JRE？什麼是JVM？三者之間的聯絡與區別

這幾個是Java中很基本很基本的東西，但是我相信一定還有很多人搞不清楚！為什麼呢？因為我們大多數時候在使用現成的編譯工具以及環境的時候，並沒有去考慮這些東西。

JDK: 顧名思義它是給開發人員提供的開發工具箱,是給程式開發人員用的。它除了包括完整的JRE（Java Runtime Environment），Java運行環境，還包含了其他供開發人員使用的工具包。

JRE: 普通使用者而只需要安裝JRE（Java Runtime Environment）來運行Java程式。而程式開發人員必須安裝JDK來編譯、偵錯工具。

JVM： 當我們運行一個程式時，JVM負責將位元組碼轉換為特定機器代碼，JVM提供了記憶體管理/記憶體回收和安全機制等。這種獨立於硬體和作業系統，正是java程式可以一次編寫多處執行的原因。

區別與聯絡：

1. JDK用於開發，JRE用於運行java程式 ；

2. JDK和JRE中都包含JVM ；

3. JVM是java程式設計語言的核心並且具有平台獨立性。

4. 什麼是位元組碼？採用位元組碼的最大好處是什嗎？先看下java中的編譯器和解譯器： 　　

Java中引入了虛擬機器的概念，即在機器和編譯器之間加入了一層抽象的虛擬機器。這台虛擬機器在任何平台上都提供給編譯器一個的共同的介面。

編譯器只需要面向虛擬機器，產生虛擬機器能夠理解的代碼，然後由解譯器來將虛擬機器代碼轉換為特定系統的機器碼執行。在Java中，這種供虛擬機器理解的代碼叫做 位元組碼（即副檔名為 .class的檔案），它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機器。

每一種平台的解譯器是不同的，但是實現的虛擬機器是相同的。Java來源程式經過編譯器編譯後變成位元組碼，位元組碼由虛擬機器解釋執行，虛擬機器將每一條要執行的位元組碼送給解譯器，解譯器將其翻譯成特定機器上的機器碼，然後在特定的機器上運行。這也就是解釋了Java的編譯與解釋並存的特點。

Java原始碼---->編譯器---->jvm可執行檔Java位元組碼(即虛擬指令)---->jvm---->jvm中解譯器----->機器可執行檔二進位機器碼---->程式運行。

採用位元組碼的好處：　

Java語言通過位元組碼的方式，在一定程度上解決了傳統解釋型語言執行效率低的問題，同時又保留瞭解釋型語言可移植的特點。所以Java程式運行時比較高效，而且，由於位元組碼並不專對一種特定的機器，因此，Java程式無須重新編譯便可在多種不同的電腦上運行。

5. Java和C++的區別

我知道很多人沒學過C++，但是面試官就是沒事喜歡拿咱們Java和C++比呀！沒辦法！！！就算沒學過C++，也要記下來！

• 都是物件導向的語言，都支援封裝、繼承和多態

• Java不提供指標來直接存取記憶體，程式記憶體更加安全

• Java的類是單繼承的，C++支援多重繼承；雖然Java的類不可以多繼承，但是介面可以多繼承。

• Java有自動記憶體管理機制，不需要程式員手動釋放無用記憶體

6. 什麼是Java程式的主類？應用程式和小程式的主類有何不同？

一個程式中可以有多個類，但只能有一個類是主類。在Java應用程式中，這個主類是指包含main（）方法的類。而在Java小程式中，這個主類是一個繼承自系統類別JApplet或Applet的子類。應用程式的主類不一定要求是public類，但小程式的主類要求必須是public類。主類是Java程式執行的進入點。

7. Java應用程式與小程式之間有那些差別？

簡單說應用程式是從主線程啟動(也就是main()方法)。applet小程式沒有main方法，主要是嵌在瀏覽器頁面上運行(調用init()線程或者run()來啟動)，嵌入瀏覽器這點跟flash的小遊戲類似。

8. 字元型常量和字串常量的區別

1. 形式上: 字元常量是單引號引起的一個字元 字串常量是雙引號引起的若干個字元

2. 含義上: 字元常量相當於一個整形值(ASCII值),可以參加運算式運算 字串常量代表一個地址值(該字串在記憶體中存放位置)

3. 占記憶體大小上: 字元常量只佔一個位元組 字串常量占若干個位元組(至少一個字元結束標誌)

9. 構造器Constructor是否可被override

在講繼承的時候我們就知道父類的私人屬性和構造方法並不能被繼承，所以Constructor也就不能被override,但是可以overload,所以你可以看到一個類中有多個建構函式的情況。

10. 重載和重寫的區別

重載： 發生在同一個類中，方法名必須相同，參數類型不同、個數不同、順序不同，方法傳回值和存取修飾詞可以不同，發生在編譯時間。 　　

重寫： 發生在父子類中，方法名、參數列表必須相同，傳回值範圍小於等於父類，拋出的異常範圍小於等於父類，存取修飾詞範圍大於等於父類；如果父類方法存取修飾詞為private則子類就不能重寫該方法。

11. Java 物件導向編程三大特性:封裝、繼承、多態封裝

封裝把一個對象的屬性私人化，同時提供一些可以被外界訪問的屬性的方法，如果不想被外界方法，我們大可不必提供方法給外界訪問。但是如果一個類沒有提供給外界訪問的方法，那麼這個類也沒有什麼意義了。

繼承

繼承是使用已存在的類的定義作為基礎建立新類的技術，新類的定義可以增加新的資料或新的功能，也可以用父類的功能，但不能選擇性地繼承父類。通過使用繼承我們能夠非常方便地複用以前的代碼。

關於繼承如下3點請記住：

1. 子類擁有父類非private的屬性和方法。

2. 子類可以擁有自己屬性和方法，即子類可以對父類進行擴充。

3. 子類可以用自己的方式實現父類的方法。（以後介紹）。

多態

所謂多態就是指程式中定義的引用變數所指向的具體類型和通過該引用變數發出的方法調用在編程時並不確定，而是在程式運行期間才確定，即一個引用變數倒底會指向哪個類的執行個體對象，該引用變數發出的方法調用到底是哪個類中實現的方法，必須在由程式運行期間才能決定。

在Java中有兩種形式可以實現多態：繼承（多個子類對同一方法的重寫）和介面（實現介面並覆蓋介面中同一方法）。

12. String和StringBuffer、StringBuilder的區別是什嗎？String為什麼是不可變的？

可變性　

String類中使用字元數組儲存字串，private　final　char　value[]，所以string對象是不可變的。StringBuilder與StringBuffer都繼承自AbstractStringBuilder類，在AbstractStringBuilder中也是使用字元數組儲存字串，char[]value，這兩種對象都是可變的。　　

執行緒安全性

String中的對象是不可變的，也就可以理解為常量，安全執行緒。AbstractStringBuilder是StringBuilder與StringBuffer的公用父類，定義了一些字串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公用方法。StringBuffer對方法加了同步鎖或者對調用的方法加了同步鎖，所以是安全執行緒的。StringBuilder並沒有對方法進行加同步鎖，所以是非安全執行緒的。　　

效能

每次對String 類型進行改變的時候，都會產生一個新的String對象，然後將指標指向新的String 對象。StringBuffer每次都會對StringBuffer對象本身進行操作，而不是產生新的對象並改變對象引用。相同情況下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 僅能獲得10%~15% 左右的效能提升，但卻要冒多線程不安全的風險。

對於三者使用的總結： 

如果要操作少量的資料用 = String單線程操作字串緩衝區 下操作大量資料 = StringBuilder多線程操作字串緩衝區 下操作大量資料 = StringBuffer

13. 自動裝箱與拆箱

裝箱：將基本類型用它們對應的參考型別封裝起來；

拆箱：將封裝類型轉換為基礎資料型別 (Elementary Data Type)；

14. 在一個靜態方法內調用一個非靜態成員為什麼是非法的？

由於靜態方法可以不通過對象進行調用，因此在靜態方法裡，不能調用其他非靜態變數，也不可以訪問非靜態變數成員。

15. 在Java中定義一個不做事且沒有參數的構造方法的作用

　Java程式在執行子類的構造方法之前，如果沒有用super()來調用父類特定的構造方法，則會調用父類中“沒有參數的構造方法”。因此，如果父類中只定義了有參數的構造方法，而在子類的構造方法中又沒有用super()來調用父類中特定的構造方法，則編譯時間將發生錯誤，因為Java程式在父類中找不到沒有參數的構造方法可供執行。解決辦法是在父類裡加上一個不做事且沒有參數的構造方法。　

16. import java和javax有什麼區別

剛開始的時候JavaAPI所必需的包是java開頭的包，javax當時只是擴充API包來說使用。然而隨著時間的推移，javax逐漸的擴充成為Java API的組成部分。但是，將擴充從javax包移動到java包將是太麻煩了，最終會破壞一堆現有的代碼。因此，最終決定javax包將成為標準API的一部分。

所以，實際上java和javax沒有區別。這都是一個名字。

17. 介面和抽象類別的區別是什嗎？

1. 介面的方法預設是public，所有方法在介面中不能有實現，抽象類別可以有非抽象的方法

2. 介面中的執行個體變數預設是final類型的，而抽象類別中則不一定

3. 一個類可以實現多個介面，但最多隻能實現一個抽象類別

4. 一個類實現介面的話要實現介面的所有方法，而抽象類別不一定

5. 介面不能用new執行個體化，但可以聲明，但是必須引用一個實現該介面的對象 從設計層面來說，抽象是對類的抽象，是一種模板設計，介面是行為的抽象，是一種行為的規範。

18. 成員變數與局部變數的區別有那些？

1. 從文法形式上，看成員變數是屬於類的，而局部變數是在方法中定義的變數或是方法的參數；成員變數可以被public,private,static等修飾符所修飾，而局部變數不能被存取控制修飾符及static所修飾；但是，成員變數和局部變數都能被final所修飾；

2. 從變數在記憶體中的儲存方式來看，成員變數是對象的一部分，而對象存在於堆記憶體，局部變數存在於棧記憶體

3. 從變數在記憶體中的存留時間上看，成員變數是對象的一部分，它隨著對象的建立而存在，而局部變數隨著方法的調用而自動消失。

4. 成員變數如果沒有被賦初值，則會自動以類型的預設值而賦值（一種情況例外被final修飾但沒有被static修飾的成員變數必須顯示地賦值）；而局部變數則不會自動賦值。

19. 建立一個對象用什麼運算子？對象實體與對象引用有何不同？

new運算子，new建立對象執行個體（對象執行個體在堆記憶體中），對象引用指向對象執行個體（對象引用存放在棧記憶體中）。一個對象引用可以指向0個或1個對象（一根繩子可以不系氣球，也可以系一個氣球）;一個對象可以有n個引用指向它（可以用n條繩子系住一個氣球）。

20. 什麼是方法的傳回值？傳回值在類的方法裡的作用是什嗎？

方法的傳回值是指我們擷取到的某個方法體中的代碼執行後產生的結果！（前提是該方法可能產生結果）。傳回值的作用:接收出結果，使得它可以用於其他的操作！

21. 一個類的構造方法的作用是什嗎？若一個類沒有聲明構造方法，改程式能正確執行嗎？為什嗎？

主要作用是完成對類對象的初始化工作。可以執行。因為一個類即使沒有聲明構造方法也會有預設的不帶參數的構造方法。

22. 構造方法有哪些特性？

1. 名字與類名相同；

2. 沒有傳回值，但不能用void聲明建構函式；

3. 產生類的對象時自動執行，無需調用。

23. 靜態方法和執行個體方法有何不同？

1. 在外部調用靜態方法時，可以使用"類名.方法名"的方式，也可以使用"對象名.方法名"的方式。而執行個體方法只有後面這種方式。也就是說，調用靜態方法可以無需建立對象。

2. 靜態方法在訪問本類的成員時，只允許訪問靜態成員（即靜態成員變數和靜態方法），而不允許訪問執行個體成員變數和執行個體方法；執行個體方法則無此限制.

24. 對象的相等與指向他們的引用相等，兩者有什麼不同？

對象的相等 比的是記憶體中存放的內容是否相等而引用相等 比較的是他們指向的記憶體位址是否相等。

25. 在調用子類構造方法之前會先調用父類沒有參數的構造方法，其目的是？

協助子類做初始化工作。

26. ==與equals(重要)

== : 它的作用是判斷兩個對象的地址是不是相等。即，判斷兩個對象是不是同一個對象。(基礎資料型別 (Elementary Data Type)==比較的是值，引用資料類型==比較的是記憶體位址)

equals() : 它的作用也是判斷兩個對象是否相等。但它一般有兩種使用方式：

• 情況1：類沒有覆蓋equals()方法。則通過equals()比較該類的兩個對象時，等價於通過“==”比較這兩個對象。

• 情況2：類覆蓋了equals()方法。一般，我們都覆蓋equals()方法來兩個對象的內容相等；若它們的內容相等，則返回true(即，認為這兩個對象相等)。

舉個例子：

1. public class test1 {

2.    public static void main(String[] args) {

3.        String a = new String("ab"); // a 為一個引用

4.        String b = new String("ab"); // b為另一個引用,對象的內容一樣

5.        String aa = "ab"; // 放在常量池中

6.        String bb = "ab"; // 從常量池中尋找

7.        if (aa == bb) // true

8.            System.out.println("aa==bb");

9.        if (a == b) // false，非同一對象

10.            System.out.println("a==b");

11.        if (a.equals(b)) // true

12.            System.out.println("aEQb");

13.        if (42 == 42.0) { // true

14.            System.out.println("true");

15.        }

16.    }

17. }

說明：

• String中的equals方法是被重寫過的，因為object的equals方法是比較的對象的記憶體位址，而String的equals方法比較的是對象的值。

• 當建立String類型的對象時，虛擬機器會在常量池中尋找有沒有已經存在的值和要建立的值相同的對象，如果有就把它賦給當前引用。如果沒有就在常量池中重新建立一個String對象。

27. hashCode與equals（重要）

面試官可能會問你：“你重寫過 hashcode 和 equals 麼，為什麼重寫equals時必須重寫hashCode方法？”

hashCode（）介紹

hashCode() 的作用是擷取雜湊碼，也稱為散列碼；它實際上是返回一個int整數。這個雜湊碼的作用是確定該對象在雜湊表中的索引位置。hashCode() 定義在JDK的Object.java中，這就意味著Java中的任何類都包含有hashCode() 函數。

散列表格儲存體的是索引值對(key-value)，它的特點是：能根據“鍵”快速的檢索出對應的“值”。這其中就利用到了散列碼！（可以快速找到所需要的對象）

為什麼要有hashCode

我們以“HashSet如何檢查重複”為例子來說明為什麼要有hashCode：

當你把對象加入HashSet時，HashSet會先計算對象的hashcode值來判斷對象加入的位置，同時也會與其他已經加入的對象的hashcode值作比較，如果沒有相符的hashcode，HashSet會假設對象沒有重複出現。但是如果發現有相同hashcode值的對象，這時會調用equals（）方法來檢查hashcode相等的對象是否真的相同。如果兩者相同，HashSet就不會讓其加入操作成功。如果不同的話，就會重新散列到其他位置。（摘自我的Java啟蒙書《Head fist java》第二版）。這樣我們就大大減少了equals的次數，相應就大大提高了執行速度。

hashCode（）與equals（）的相關規定

1. 如果兩個對象相等，則hashcode一定也是相同的

2. 兩個對象相等,對兩個對象分別調用equals方法都返回true

3. 兩個對象有相同的hashcode值，它們也不一定是相等的

4. 因此，equals方法被覆蓋過，則hashCode方法也必須被覆蓋

5. hashCode()的預設行為是對堆上的對象產生獨特值。如果沒有重寫hashCode()，則該class的兩個對象無論如何都不會相等（即使這兩個對象指向相同的資料）

28. Java中的值傳遞和引用傳遞

值傳遞是指對象被值傳遞，意味著傳遞了對象的一個副本，即使副本被改變，也不會影響來源物件。（因為值傳遞的時候，實際上是將實參的值複製一份給形參。）

引用傳遞是指對象被引用傳遞，意味著傳遞的並不是實際的對象，而是對象的引用。因此，外部對引用對象的改變會反映到所有的對象上。（因為引用傳遞的時候，實際上是將實參的地址值複製一份給形參。）

具體可以查看我的這篇文章：

最最最常見的Java面試題總結——第一周29. 簡述線程，程式、進程的基本概念。以及他們之間關係是什嗎？

線程與進程相似，但線程是一個比進程更小的執行單位。一個進程在其執行的過程中可以產生多個線程。與進程不同的是同類的多個線程共用同一塊記憶體空間和一組系統資源，所以系統在產生一個線程，或是在各個線程之間作切換工作時，負擔要比進程小得多，也正因為如此，線程也被稱為輕量級進程。

程式是含有指令和資料的檔案，被儲存在磁碟或其他的資料存放區裝置中，也就是說程式是靜態代碼。

進程是程式的一次執行過程，是系統運行程式的基本單位，因此進程是動態。系統運行一個程式即是一個進程從建立，運行到消亡的過程。簡單來說，一個進程就是一個執行中的程式，它在電腦中一個指令接著一個指令地執行著，同時，每個進程還佔有某些系統資源如CPU時間，記憶體空間，檔案，檔案，輸入輸出裝置的使用權等等。換句話說，當程式在執行時，將會被作業系統載入記憶體中。線程是進程劃分成的更小的運行單位。線程和進程最大的不同在於基本上各進程是獨立的，而各線程則不一定，因為同一進程中的線程極有可能會相互影響。從另一角度來說，進程屬於作業系統的範疇，主要是同一段時間內，可以同時執行一個以上的程式，而線程則是在同一程式內幾乎同時執行一個以上的程式段。

30. 線程有哪些基本狀態？這些狀態是如何定義的?

1. 建立(new)：新建立了一個線程對象。

2. 可運行(runnable)：線程對象建立後，其他線程(比如main線程）調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中，等待被線程調度選中，獲 取cpu的使用權。

3. 運行(running)：可運行狀態(runnable)的線程獲得了cpu時間片（timeslice），執行程式代碼。

4. 阻塞(block)：阻塞狀態是指線程因為某種原因放棄了cpu使用權，也即讓出了cpu timeslice，暫時停止運行。直到線程進入可運行(runnable)狀態，才有 機會再次獲得cpu timeslice轉到運行(running)狀態。阻塞的情況分三種： (一). 等待阻塞：運行(running)的線程執行o.wait()方法，JVM會把該線程放 入等待隊列(waitting queue)中。 (二). 同步阻塞：運行(running)的線程在擷取對象的同步鎖時，若該同步鎖 被別的線程佔用，則JVM會把該線程放入鎖池(lock pool)中。 (三). 其他阻塞: 運行(running)的線程執行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法，或者發出了I/O請求時，JVM會把該線程置為阻塞狀態。當sleep()狀態逾時join()等待線程終止或者逾時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入可運行(runnable)狀態。

5. 死亡(dead)：線程run()、main()方法執行結束，或者因異常退出了run()方法，則該線程結束生命週期。死亡的線程不可再次複生。

備忘： 可以用早起坐地鐵來比喻這個過程：

還沒起床：sleeping

起床收拾好了，隨時可以坐地鐵出發：Runnable

等地鐵來：Waiting

地鐵來了，但要排隊上地鐵：I/O阻塞

上了地鐵，發現暫時沒座位：synchronized阻塞

地鐵上找到座位：Running

到達目的地：Dead

 

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